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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
für einen
elektronischen Schalter. Insbesondere betrifft die Erfindung eine
Betätigungsvorrichtung
für auf
Platinen bzw. PCB angeordnete elektronische Schalter in einem Kraftfahrzeug,
wobei die Platine/PCB mechanisch in zumindest einer Richtung von
einem Betätigungshebel
entkoppelt ist.
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Bei
Bedienelementen moderner Fahrzeuge wird die Form und Genauigkeit
der Bedienelemente und deren Zuverlässigkeit immer wichtiger. Dabei werden
die Anforderungen an Qualität
und Qualitätsanmutung
ständig
erhöht.
Ein wichtiges Kriterium sind dabei die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Schaltern,
wie sie in großer
Zahl in modernen Fahrzeugen verwendet werden. Diese müssen millionenfacher
Betätigung
während
des Lebenszyklus eines Kraftfahrzeugs standhalten.
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Dabei
sollen die Bedienelemente auch eine hohe Qualitätsanmutung aufweisen. Dafür sind möglichst
geringe Spaltmaße
trotz der Bewegung der Bedienelemente wünschenswert. Zudem soll eine
Anzahl von Schaltern in einem vorgegebenen Muster, beispielsweise
in einer Reihe entlang einer Linie, angeordnet werden können, die
dann ein einheitliches Bild ohne gegenseitigen Versatz abgeben.
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In
modernen Fahrzeugen wird dabei die Betätigung eines Schalters meist
auf eine Platine oder ein anderes elektronisches Bauelement mittels
eines elektromechanischen Bauelementes übertragen, wobei das manuelle
Signal des Bedieners in elektronischer Form auf der Platine bzw.
weiteren Bauelementen/Schaltkreisen weiterverarbeitet wird. Dazu können elektronische
Schalter-Bauelemente auf einer Platine vorgesehen sein, welche direkt
vom Bediener betätigt
werden. Dies hat zum einen den Nachteil, dass der Bediener direkt
eine mechanische Kraft auf die Platine ausübt, was deren Lebensdauer einschränken kann.
Zudem kann der Bediener auch eine mechanische Kraft auf das elektronische
Bauteil ausüben,
die nicht der mechanisch vorgesehenen Schaltrichtung des Bauelementes
entspricht wodurch Scher- oder Drehkräfte auftreten können, welche
die Lebensdauer von Kontakten und/oder mechanischen Elementen des
Bauelementes beeinträchtigen.
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Durch
auf der Platine montierte Schaltelemente wird zudem die Position
der Bedienelemente durch die Lage der Schalter auf der Platine bestimmt, so
dass sich zum einen Montagetoleranzen der Platine an dem Gehäuse und
zum anderen Toleranzen der Montage des Schaltelementes auf der Platine
wie auch des Schaltelementes selbst addieren, was zu einer unerwünschten
Lagetoleranz der Bedienelemente führt. Zudem weisen handelsübliche Schaltelemente
eine hohe Lagetoleranz auf, die nur mit einem erheblichen Kostenaufwand
reduzierbar wäre.
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Für die optische
Anmutung ist aber insbesondere die Positionierung von Bedienelementen
in ihrer Nullstellung oder Ruheposition von Bedeutung, in der sie
vom Bediener am häufigsten
wahrgenommen werden.
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Zudem
muss bei einer direkten Montage des Schalthebels auf der Platine,
die Platine direkt hinter einer Bedienplatte angebracht sein, was
oft nicht wünschenswert
ist, oder es müssen,
wenn die Platine von der Bedienplatte beabstandet ist, mechanische Hebelverlängerungen
eingesetzt werden die die mechanische Kraft auf die Platine weiter
erhöhen,
was die oben beschrieben Nachteile der mechanischen Belastung weiter
verstärkt.
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Um
diese Nachteile zu vermeiden, sind zusätzliche Platinen mit elektronischen
Schaltern wiw Schalterbauelemente oder Membranschalter (rubber membrane
switsches) bekannt, die von der Hauptplatine mechanisch entkoppelt
und von dieser beabstandet sind um an oder direkt unter der Bedienplatte angeordnet
werden zu können.
Diese vermeiden zwar eine direkte mechanische Belastung der Hauptplatine,
welche zudem beliebig bezüglich
der Bedienplatte angeordnet sein kann, erfordern aber die Verwendung
einer oder sogar mehrerer zusätzlicher
Platinen mit den damit verbundenen Kosten und sind zudem selbst
direkt der mechanischen Belastung durch den Bediener ausgesetzt.
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Ein
weiterer Nachteil der direkten Montage von elektromechanischen Bauelementen
besteht darin, dass Bedienelemente nicht mit der wünschenswerten
Genauigkeit angeordnet werden können
und dass die Passgenauigkeit im Laufe der Lebensdauer abnehmen kann.
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Es
besteht daher der Bedarf an einer Schaltvorrichtung zum Schalten
bzw. Betätigen
von elektronischen Bauelementen, welche die mechanische Kraft des
Bedieners in zumindest einer Richtung von dem elektronischen Bauelement
trennt.
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Es
besteht ferner der Bedarf an Bedienelementen zur Steuerung elektronischer
Bauelemente, die passgenau in eine Bedienplatte angeordnet sind und
trotz ihrer mechanischen Bewegung nur geringe Spaltmaße aufweisen.
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Es
ist zudem wünschenswert,
dass die Bedienelemente im Wesentlichen unabhängig von der Anordnung der
Elektronik an der Bedientafel bzw. im Armaturenbrett angeordnet
werden können
um eine freie Wahl der Schaltwege bei einer flexiblen Anordnung
der elektronischen Bauelement zu ermöglichen.
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Zur
Lösung
der oben genannten Probleme und Aufgaben, schlägt die Erfindung eine Betätigungsvorrichtung
für zumindest
ein elektronisches Bauelement gemäß dem Anspruch 1 vor wobei
bevorzugte Ausführungsformen
in den nebengeordneten Ansprüchen
definiert sind.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Betätigung
von zumindest einem, auf einer in einem Gehäuse angeordneten Platine vorgesehenen,
elektronischen Schaltelement weist eine an dem Gehäuse gelagerte
und auf das Schaltelement wirkende, mechanischen Betätigungseinrichtung
auf, wobei die Betätigungseinrichtung
aus einer Nullstellung in zumindest eine erste Schaltstellung auslenkbar
ist und wobei zumindest die Nullstellung der Betätigungseinrichtung durch einen
Gehäuseabschnitt
bestimmt ist. Es ist dabei besonders vorteilhaft, dass die Nullstellung
der Betätigungseinrichtung
unabhängig
von dem elektronischen Schaltelement und/oder der Platine ist. Dadurch
entstehen keine Lagertoleranzen eines Bedienelementes im Bezug auf
das Gehäuse, weil
die Nullstellung oder Ruhestellung nur durch Gehäuseparameter definiert ist.
Das erlaubt die Verwendung von handelsüblichen Standardbauelementen/Schaltelementen
ohne spezielle mechanische Anforderungen.
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Eine
erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung
hat darüber
hinaus den Vorteil, dass die Platine nahezu beliebig in dem Gehäuse angeordnet
werden kann ohne Rücksicht
auf die Position von Bedienelementen in einer Blende oder Schalttafel.
Dabei kann beispielsweise im Automobilbau auf die Vorgaben eines
Designers oder Herstellers bezüglich
der Position und dere-Betätigungswege
von Bedienelementen eingegangen werden, ohne dass dies das Layout oder
Design der Platine beeinflussen muss, was Konstruktion und Entwicklung
entsprechender Elemente vereinfacht.
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In
vorteilhafter Weise können
dabei auch mehrere Betätigungsvorrichtung
an dem Gehäuse beliebig
angeordnet sein und trotzdem Schaltelemente auf derselben Platine
betätigen.
Beispielsweise können
eine Serie von Schaltern in einer Reihe angeordnet werden die eine
Vielzahl verschiedener Funktionen ausüben können, wobei die Schalter in ihrer
Nullstellung präzise,
und nur durch die Gehäuseabschnitte
bestimmt, unabhängig
von den Schaltelementen und der Platine, ausgerichtet werden. Dadurch
kann in vorteilhafter Weise eine „Sägezahnstellung" bzw. ein Versatz
der Bedienelemente verhindert werden. Zudem ist der Betätigungsmechanismus
unabhängig
von Abnutzungseffekten der Schaltelemente.
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Der
Begriff Gehäuse
bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Struktur,
welche den Betätigungseinrichtung
und die Platine trägt
oder in geeigneter Weise hält
und diese mit Bezug zueinander anordnet. Das Gehäuse kann dabei mehrere Abschnitte
und/oder Elemente umfassen. Das Gehäuse kann auch offen oder geschlossen
sein.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das Gehäuse
eine Blende bzw. ein Bedienpanel an einem Abschnitt auf wobei geeignete Öffnungen
vorgesehen sind, durch die zumindest ein Element der Betätigungseinrichtung
auf die dem Benutzer zugewandte Seite der Blende geführt werden kann.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist das Gehäuse
an einer Blende bzw. einem Bedienpanel wie beispielsweise einer
Armaturentafel eines Fahrzeugs angeordnet und kann dort beispielsweise nachträglich montiert
werden. Dadurch kann das Gehäuse
mit der Betätigungsvorrichtung
und den Schaltelementen separate vormontiert werden und auch in Kombination
mit verschiedenen Blenden verwendet werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung
mittels eines Vorspannelementes hin zu ihrer Nullstellung elastisch
vorgespannt. Daraus ergibt sich eine Rückstellkraft bei einer Auslenkung
oder Bewegung der Betätigungseinrichtung
z.B. während
ihrer Bedienung. Das Vorspannelement kann beispielsweise eine Feder
sein, die auf die Betätigungseinrichtung
einwirkt und an dem Gehäuse,
der Platine oder einem anderen an dem Gehäuse festgesetzten Bauteil gegengelagert
ist.
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In
vorteilhafter Weise kann das Vorspannelement das elektronische Schaltelement
sein oder in dieses integriert sein. Dabei kann die Feder-/ oder Vorspannung,
die in vielen elektromechanischen Schaltelementen vorgesehen ist,
für die
Rückstellkraft
bzw. die elastische Vorspannung genutzt werden, was den Einsatz
eines separaten Feder- bzw. Vorspannelementes erübrigt.
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Das
auf der Platine vorgesehene Schaltelement kann dabei ein elektromechanischer
Schalter oder Taster oder auch ein Membraneschalter sein. Dabei
können
handelsübliche
Schaltelemente verwendet werden, die häufig über integrierte Federelemente
oder andere Rückstellmechanismen
verfügen. Diese
können
vorteilhaft zur elastischen Vorspannung der Betätigungseinrichtung verwendet
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Betätigungsvorrichtung
umfasst die Betätigungseinrichtung
zumindest einen Bedienhebel und zumindest einen an diesem angelenkten
und auf das Schaltelement wirkenden Übertragungshebel. Damit lässt sich
auf einfache Weise eine Betätigungseinrichtung
realisieren, bei der die Betätigung
der Schaltelemente auf der Platine nicht direkt erfolgt sondern erst über ein
Hebelsystem umgelenkt wird. Mit den zwei Hebel können die Betätigung des
Bedienhebels in nahezu jeden Bewegungsrichtung übersetzt werden, was die Anordnung
der Schaltelemente und der Platine im Bezug auf eine Blende oder
Bedienebene nahezu frei wählbar
macht. Über
den Bedienhebel und den Übertragungshebel
hinaus können
weitere Hebel vorgesehen sein, die weitergehenden Umlenkungen und
Kraftübersetzungen
ermöglichen.
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Es
können
zudem auch bezüglich
des Gehäuses
festgesetzte oder in dem Gehäuse
ausgeformte Anschläge
für die
Hebel vorgesehen sein, die die Bewegung der Hebel in ihrer Auslenkung
in die jeweilige Bedienrichtung begrenzt, beispielsweise in einer
maximalen Auslenkung in einer Schaltposition. Die Hebel können auch
mittels bezüglich
des Gehäuses
festgesetzter oder in dem Gehäuse
oder der Blende ausgeformter Führungselemente
in einer Bewegung quer zu Bedienrichtung begrenzt sein.
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Die
Anlenkung des Übertragungshebels kann
dazu in einer weiteren Ausführungsform
eine Nockenbahn in einem der beiden Hebel und eine mit der Nockenbahn
in Eingriff stehende Nocke an dem anderen der beiden Hebel umfassen,
wobei sich die Nockenbahn in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht
zu einer Bedienrichtung des Bedienhebels erstreckt. Durch einen
in einer Nockenbahn geführten
Nocken kann eine Kraft in einer Richtung senkrecht zur Nockenbahn,
entlang der Bedienrichtung übertragen
werden, während
die Kraft entlang der Nockenbahn nicht übertragen werden kann, wodurch der Übertragungshebel
bezüglich
einer Kraft entlang der Erstreckungsrichtung der Nockenbahn entkoppelt
ist solange der Nocken nicht am Ende der Nockenbahn anliegt. Dadurch
kann beispielsweise ein Belastung des Bedienhebels hin zu dem Gehäuse nicht
auf den Übertragungshebel
und somit nicht auf die Platine übertragen
werden, was diese und die darauf befindlichen Elemente vor übermäßiger und schädlicher
Belastung schützt.
Außerdem
ermöglicht die
Nockenbahn eine Verdrehung der Hebel zueinander, selbst wenn diese
um verschiedene zueinander beabstandete Drehpunkte oder Drehachsen
gedreht bzw. geschwenkt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Bedienhebel einen Bedienabschnitt an einem Ende auf und
ist an dem dem Bedienabschnitt gegenüberliegenden Ende um eine erste
Achse drehbar angeordnet. Der Bedienabschnitt kann dabei beispielsweise
aus einer Blende oder Bedienplatte durch eine geeignete Öffnung herausragen,
wobei der Rest der Vorrichtung in dem Gehäuse verdeckt und geschützt ist.
Der Bedienabschnitt kann zudem eine Kappe oder sonstige Elemente
aufweisen, die den optischen und haptischen Anforderungen und Wünschen entsprechen.
Durch die Wahl eines möglichst
langen Bedienhebels bzw. durch eine möglichst große Beabstandung der ersten
Achse von dem Bedienabschnitt, kann die Bewegung des Bedienabschnitts
bei einem Auslenken/Versetzen aus der Nullstellung in eine Schaltstellung
im Wesentlichen linear sein, wenn die Auslenkdistanz klein im Verhältnis zu Hebellänge ist.
Dies bietet den Vorteil, dass die Schaltbewegung, bzw. die Bedienbewegung
im Wesentlichen parallel zu einer Blenden- bzw. Panelebene sein
kann wodurch geringe Spaltmaße
realisiert werden können.
Insbesondere werden gering Abstände
von der Bedienkappe zu der Blende ermöglicht.
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Die
Lagerung des Bedienhebels an einer ersten Achse bietet darüber hinaus
den Vorteil, dass diese Achse aufgrund ihrer Entkopplung von der
Platine vergleichsweise massiv ausgeführt werden kann, wodurch sie
erhebliche Radialkräfte
oder Verwindungskräfte
auf den Bedienhebel aufnehmen kann. Dadurch werden sowohl der Übertragungshebel
als auch die Schaltelemente und/oder die Platine vor ungewollter
und ungeeigneter Krafteinwirkung geschützt, was die Lebensdauer und
Qualität
der Vorrichtung erhöht
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Übertragungshebel
drehbar am Gehäuse
gelagert und in Nullstellung mit zumindest einem ersten Anlageelement
des Gehäuses
in Anlage. Die drehbare Lagerung kann dabei mittels einer an einem
Gehäuseabschnitt
gelagerten Achse erfolgen oder durch ein Gegenlager gegen das der Übertragungshebel
mittels Hebelkraft gehalten wird. Durch die Anlage an dem Anlageelement
des Gehäuses
wird dabei ein Nullpunkt des Übertragungshebels
festgelegt, der unabhängig
von den Schaltelementen und/oder der Platine ist. Damit ist auch
der Nullpunkt des Bedienhebels unabhängig von dem Schaltelement und/oder
der Platine bestimmt.
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Dabei
kann der Übertragungshebel
durch das Vorspannelement in Anlage mit dem ersten Anlageelement
gehalten sein. So kann beispielsweise ein Federelement vorgesehen
sein, welches den Hebel um seine Drehachse hin gegen das Anlageelement vorspannt.
Wie oben ausgeführt,
kann die Vorspannung auch mittels des Schaltelementes selbst erfolgen.
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Darüber hinaus
ist in einer bevorzugten Ausführungsform
der Übertragungshebel
eine Wippe, die in Ruhestellung mit dem ersten Anlageelement und zumindest
einem zweiten Anlageelement des Gehäuses in Anlage ist und wobei
die Wippe jeweils einen dem ersten Anlageelement und einen dem zweiten
Anlageelement entsprechenden ersten und zweiten Anlageabschnitt
aufweist, wodurch die Wippe in Ruhestellung an den Anlageelementen
ausgerichtet ist. Durch die doppelte Lagerung des Übertragungshebels,
der zudem noch durch die Anlenkung mit dem Bedienhebel geführt ist,
kann der Übertragungshebel
optimal an dem Gehäuse
ausgerichtet werden. Dazu sind die Anlageelemente und die diesen
entsprechenden Anlageabschnitte geeignet ausgebildet.
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Die
Anlageelemente können
beispielsweise Nasen, Spitzen oder auch Kanten sein, die in dem Gehäuse ausgeformt
sind oder an diesem angebracht sind. Diese können aus demselben Mate rial wie
das Gehäuse
sein, sie können
aber auch gegen Abnutzung entsprechend verstärkt oder/und geschützt sein.
Darüber
hinaus können
die Anlageelemente auch spezielle oder handelsübliche geeignete Elemente sein,
die an geeigneter Stelle an/in dem Gehäuse angebracht sind. Dem Anlageelement
entsprechenden Anlageabschnitte können dementsprechend Kerben,
Nuten, Bohrungen oder ähnliche
Vertiefungen sein, die in der Form den Anlageelementen entsprechen.
Dies bedeutet hier, dass die Form der Anlageabschnitte immer etwas
größer bemessen
ist, als die Form Anlageelemente, so dass diese sich in den Vertiefungen
innerhalb von Toleranzen ausrichten können.
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Es
ist auch möglich,
dass die Vertiefungen oder Einkerbungen in dem Gehäuseabschnitt
befindlich sind und entsprechenden Spitzen bzw. Nasen oder ähnliches
an der Wippe bzw. an dem Übertragungshebel
vorgesehen sind.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wirkt die Wippe auf zumindest zwei Schaltelemente. Dies hat den
Vorteil, dass mit einem Bedienelement zwei Funktionen gesteuert
werden können, z.B.
in dem der Bedienhebel einmal in eine erste Richtung und dann in
eine zweite Richtung ausgelenkt wird, wodurch die Wippe in zwei
Richtungen bewegt werden kann, was zur Betätigung zweier Schaltelemente
genutzt werden kann.
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Es
können
zudem auch weitere Schaltelemente vorgesehen sein, so dass in eine/oder
beide Bedienrichtungen des Bedienhebels und der Wippe auch mehrere
Schaltelemente parallel oder auch nacheinander betätigt werden
können.
Dadurch kann beispielsweise eine Stufenschaltung realisiert werden.
Die Anzahl der Schaltelemente ist dabei nicht begrenzt und kann
bis zu einer quasilinearen Schaltungsabstufung erweitert werden.
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In
einer bevorzugten speziellen Ausführungsform ist die Wippe in
zwei Richtungen auslenkbar, wobei die Wippe bei Auslenkung in einer
ersten Richtung um das zweite Anlageelement gedreht ist und bei
Auslenkung in eine zweite Richtung um das erste Anlageelement gedreht
ist. Dadurch wird die zweifach Lagerung, z.B. mittels der oben beschriebenen
Anlageelemente und -abschnitte, vorteilhaft sowohl als Anlagepunkt
zur Ausrichtung der Wippe bzw. des Übertragungshebels als auch
als flexibler Drehpunkt genutzt. Durch die wechselseitige Verwendung
wirkt jeder Anlagepunkt jeweils als Anschlag in einer Richtung und
als Drehpunkt in der jeweils anderen Richtung.
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In
einer speziellen Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einem elektrischen Steuerungselement für ein Fahrzeug ausgeführt. Sie kann
beispielsweise in ein Armaturenbrett integriert werden und zur Bedienung
von Fahrzeugfunktionen verwendet werden. Ebenso ist Erfindung in
Einbaugeräten
einsetzbar, die beispielsweise in ein Fahrzeug eingesetzt werden.
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Es
ist auch eine Entkopplung der Betätigungsvorrichtung und des
Schaltelements möglich, so
dass beispielsweise die Betätigungsvorrichtung in/an
einer Blende oder einem Bedienteil wie beispielsweise einem Armaturenbrett
angebracht ist, während
die Platine mit den Schaltelementen mit einem weiteren Bauteil z.B.
einer Steuerungsbox verbunden ist, so dass Schaltelement und Betätigungsvorrichtung
erst beim Zusammenbau von Steuerungsbox und Blende miteinander in
Eingriff kommen.
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Für Fachleute
ist es offensichtlich, dass eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung nicht nur in
Fahrzeugen, sondern mit jeglichen Steuerungseinrichtungen verwendet
werden kann, bei denen eine präzise
und/oder optisch positive Anmutung erwünscht ist.
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Fachleuten
werden sich weitere Anwendungen und Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung erschließen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der folgenden, lediglich beispielhaften und nicht einschränkend angeführten Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform,
welcher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
Darin zeigt:
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1,
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
für elektronische
Schalter auf einer Platine;
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2a,
die Betätigungsvorrichtung
aus 1 in einer ersten Schaltstellung; und
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2b,
die Betätigungsvorrichtung
aus 1 in einer zweiten Schaltstellung.
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In
den Figuren und der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen
werden gleiche oder ähnliche
Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 stellt
eine spezielle Ausführungsform der
Betätigungsvorrichtung
für elektronische
Bauelemente dar. Die Betätigungsvorrichtung
umfasst einen Bedienhebel 2 mit einem Bedienabschnitt oder
Bedienende 3, das beispielsweise eine Kappe sein kann,
wobei der Bedienhebel an dem dem Bedienabschnitt gegenüberliegenden
Ende um eine Drehachse X drehbar gelagert ist. Dadurch wird eine
Bedienebene des Bedienhebels festgelegt, so dass der Hebel in der
Blende 32 des Gehäuses
nach oben bzw. unten versetzt werden kann. Der Abstand der Drehachse
X von der Blende 32 beziehungsweise von dem Bedienende 3 des
Bedienhebels 2 ist dabei möglichst groß gewählt, so dass der Betätigungsradius
des Bedienhebels möglichst
groß wird
und eine Betätigung des
Bedienhebels in der Bedienebene im Wesentlichen parallel zur Blende 32 ausgeführt wird.
Dadurch kann der Abstand einer Bedienkappe 3 am Ende des Bedienhebels
mit geringer Toleranz bzw. mit geringem Abstand zur Blende 32 angebracht
werden, was eine höhere
Qualitätsanmutung
erbringt.
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Der
Betätigungshebel
weist zudem eine Nockenbahn 4 auf, in der eine mit einem Übertragungshebel 12 verbundene
Nocke 14 gelagert ist. Der Übertragungshebel 12 ist
als Wippe ausgeführt,
die zusätzlich
zur Nocke in Ruhstellung mit jeweils einem ersten Wippenarm 16 an
einer ersten Nase 36 und mit einem zweiten Wippenarm 17 an
einer zweiten Nase 37 gelagert ist. Die Lagerungsabschnitte
bzw. Anlageabschnitte der Wippenarme sind dazu so ausgeformt, dass
sie der jeweiligen Nase entsprechen, beispielsweise mittels entsprechender
Einkerbungen, so dass eine sichere Positionierung der Wippe 12 in
ihrer Ruhestellung gewährleistet
ist.
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Die
Lagerung der Wippe an den Nasen erfolgt dabei durch zumindest ein
Federelement, das so vorgespannt ist, dass die Wippe gegen die Nasen gehalten
wird.
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In
dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Federelemente
in ein erstes Schaltelement 26 und in ein zweites Schaltelemente 27 integriert,
die hin zur ihrer Nullstellung elastisch vorgespannt sind. Durch
die elastische Vorspannung liegen die Schaltelemente an den jeweiligen
Wippenarmen 16 bzw. 17 an und üben eine Kraft auf die Wippenarme
hin zu den jeweiligen Nasen 36, 37 des Gehäuses auf.
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In
Nullstellung, ohne äußere Krafteinwirkung,
wird somit der erste Wippenarm 16 mittels des elastisch
vorgespannten Schaltelementes 26 gegen die Nase 36 gedrückt und
gleichzeitig der zweite Wippenarm 27 mittels des elastisch
vorgespannten Schaltelements 27 gegen die Nase 37 gedrückt. Der Nocken 14 kann
in dieser horizontalen Richtung frei in der Nockenbahn 4 gleiten,
während
er in vertikaler Richtung positioniert ist.
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Bei
den Schaltelementen 26, 27 kann es sich um Schalter
oder Taster handeln, beispielsweise um handelsübliche Bauelemente, die an
einer Platine/PCB (printed circuit board) 22 angelötet oder
auf andere Fachleuten bekannte Weise festgesetzt sind. Die Taster/Schalter
werden üblicherweise
einen oder mehrerer Kontakte auf der Platine herstellen oder/und
unterbrechen, wenn der jeweilige Schalter/Taster betätigt wird.
Die Platine 22 ist dabei von der Blende 32 beabstandet
in/an dem Gehäuse
angeordnet. Der Abstand und die Position der Platine kann durch
geeignete Wahl und Anordnung der Hebel nahezu beliebig gewählt sein.
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Alternativ
können
die Schaltelemente 26, 27 auch Membranschalter
sein, die in Fachleuten bekannter Weise an der Platine angeordnet
sind.
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Die
beide Nasen 36, 37 sind darüber hinaus bezüglich der
Blende 32 bzw. bezüglich
des Gehäuses
festgesetzt, und beispielsweise in die Ausformung eines Gehäuses oder
eines Gehäuseabschnitts
integriert. Die Position der Nasen definiert dabei die Nullstellung
oder Ruhestellung der Wippe 12 und damit die Nullstellung
der Nocke 14. Dadurch wird in vorteilhafter Weise auch
die Nullstellung des Bedienhebels 2 und damit die bezüglich der
Figur vertikale Position der Bedienkappe 3 in Nullstellung bestimmt.
In den Figuren ist die Lage der Nullstellung durch die Achse S dargestellt,
die in Nullstellung der Betätigungsvorrichtung
durch die Nocken und die Drehachse X verläuft. Die Position der Nullstellung wird
damit auf eine einfach zu verwirklichende, kostengünstige,
zuverlässige
und dauerhafte Art verwirklicht, die zudem unabhängig von weiteren zu betätigenden
Elementen wie der Schaltelemente 26, 27, der Platine 22 oder
anderen elektromechanischen Bauelementen ist. Dadurch wird die Position der
Nullstelle des Betätigungshebels
in vorteilhafter Weise unabhängig
von Montagetoleranzen der Platine 22 in dem Gehäuse.
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Diese
Festlegung der Nullstellung hat zudem den Vorteil, dass mehrere
nebeneinander angeordnete baugleiche Schalter oder Betätigungsvorrichtungen
präzise
zueinander angeordnet werden können
und somit beispielsweise ohne Versatz in einer Reihe angeordnet
werden können.
Es ist offensichtlich, dass auch andere, beliebige Anordnungsmuster vorgesehen
sein können.
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In 2a ist
eine erste Betätigungsstellung/Schaltstellung
der Betätigungsvorrichtung
aus 1 dargestellt. Eine Versetzen der Bedienkappe 3 am
Bedienende des Bedienhebels 2 nach oben bewirkt eine Drehung
des Bedienhebels im Uhrzeigersinn um die Drehachse X. Da der Abstand
der Drehachse X von dem Bedienhebel wesentlich größer als der
Versatz der Bedienkappe ist, ist die Bewegung im Wesentlichen vertikal
und der horizontale Abstand zwischen Bedienkappe 3 und
Blende 32 ändert
sich nur minimal, was eine geringe Toleranz und/oder geringe Spaltmaße ermöglicht.
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Das
Versetzen des Bedienhebels 2 nach oben hin bewirkt einen
Veratz des in der Nockenbahn 4 geführten Nockens 14 der
Wippe 12 im Wesentlichen nach oben hin weg von der Nulllageachse
S. Die Lagerung des zweiten Wippenarmes 17 an der zweiten
Nase 37 bewirkt eine Drehung der Wippe 12 im Uhrzeigersinn
um die zweite Nase 37 als Drehpunkt. Dabei wird der zweite
Wippenarm 17 durch die elastische Vorspannung bzw. Federkraft
des Schaltelementes 27 gegen die zweite Nase 37 gehalten. Der
Nocken 14 kann sich in der Nockenbahn 4 bewegen
und unterschiedliche Winkel der Hebel zueinander ermöglichen.
Der erste Wippenarm 16 bewegt sich dabei von der ersten
Nase 36 weg und drückt gegen
die elastische Vorspannung auf das erste Schaltelement 26,
wodurch dieses betätigt
werden kann.
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In 2b ist
eine zweite Betätigungsstellung/Schaltstellung
der Betätigungsvorrichtung
aus 1 dargestellt. Eine Versetzen der Bedienkappe 3 am
Bedienende des Bedienhebels 2 nach unten bewirkt analog
zu der mit Bezug zu 2a dargestellten Versetzung
nach oben eine Drehung des Bedienhebels gegen den Uhrzeigersinn
um die Achse X. Auch hier ist die Bewegung im Wesentlichen vertikal und
der horizontale Abstand zwischen Bedienkappe 3 und Blende 32 ändert sich
nur minimal.
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Das
Versetzen des Bedienhebels 2 nach unten bewirkt einen Veratz
des in der Nockenbahn 4 geführten Nockens 14 der
Wippe 12 im Wesentlichen nach unten hin von der der Nulllageachse
S. Die Lagerung des ersten Wippenarmes 16 an der ersten Nase 36 bewirkt
eine Drehung der Wippe 12 gegen den Uhrzeigesinn um die
erste Nase 36 als Drehpunkt. Dabei kann sich der Nocken 14 in
der Nockenbahn 4 bewegen. Der zweite Wippenarm 17 bewegt sich
dabei von der zweiten Nase 37 weg und drückt gegen
dessen elastische Vorspannung auf das zweite Schaltelement 27,
wodurch dieses betätigt
werden kann.
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Dem
Fachmann ist dabei offensichtlich, dass eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung
auch lediglich ein Schaltelement vorsehen kann und dass die Betätigung in
nur eine Richtung, entweder nach oben oder nach unten, erfolgen
kann. Dies kann z.B. durch einen Anschlag realisiert sein.
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Es
ist ebenfalls offensichtlich, dass in einer Reihe oder einer anderen
Anordnung von Schaltern auch beliebige Kombinationen von einer Vielzahl
von erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtungen
mit Schaltstellungen oben/unten, nur oben, nur unten möglich sind.
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Dem
Fachmann ist zudem offensichtlich, dass die verwendeten Bezeichnungen „oben" bzw. „unten" lediglich auf die
Ebene der Figuren bezogen ist und das jegliche Ausrichtung der Vorrichtung
möglich
ist, so dass jegliche Ausrichtung der Betätigungs-/Bedienrichtung möglich ist.
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Es
ist weiterhin für
den Fachmann offensichtlicht, das die Lage der Hebel zueinander,
sowie die Lage der Hebel mit Bezug auf das Gehäuse und die Schaltelemente
bzw. die Platine und die Lage der Lagerungspunkte lediglich beispielhaft
und nicht einschränkend
ist. Vielmehr können
durch eine geeignete Wahl von Hebellängen, Lagerpunkten, Vorspannungsstärken der
Feder- bzw. Schaltelemente usw. unbegrenzte Hebelübersetzungen
im Rahmen der Erfindung verwirklicht werden. So kann beispielsweise
durch eine geeignete Wahl der Hebelparameter ein vorbestimmter oder
gewünschter
Versatz zwischen der Nullstellung und der ersten und/oder zweiten
Betätigungsstellung
der Bedienkappe erreicht werden ohne dass die Lage der Schaltelemente
auf der Platine verändert
werden müsste.
Auch kann die Lage der Schaltelemente auf der Platine in weiten Bereichen
frei angeordnet werden. Die Erfindung ermöglicht es zudem, die Platine
im Wesentlichen unabhängig
von der Bedienplatte oder Blende im Gehäuse anzuordnen, was eine flexiblere
Anordnung der Bedienhebel, insbesondere im automobilen Bereich ermöglicht.